Das Ruhepotential ist der Spannungsunterschied zwischen einer nicht erregten Nervenzelle und ihrer Umgebung.

Wie man erkennen kann, haben beide Ionenarten das Bestreben sich von einander zu entfernen. Dabei diffundieren die etwas kleineren Kalium-Ionen durch die Membran und verlagern so das Gleichgewicht der Kaliumkonzentration.

Dadurch, dass sich jetzt einige Kalium-Ionen außerhalb des Axon befinden, ist es innerhalb des Axon negativer geladen als vorher. Es herrscht ein Konzentrationsunterschied, den man chemisches Potential nennt.  Dadurch bildet sich eine Membranspannung, das elektrischen Potential, die der Diffusion entgegen wirkt, das sollen die beiden blauen Pfeile andeuten. Dabei fließt das chemische Potential von innen nach außen und das elektrische Potential von außen nach innen.

Dieser Prozess läuft so lange weiter, bis  die Kraft der Diffusion und die Membranspannung gleich groß sind. Also die innere und die äußere Spannung sich nicht unterscheiden.